배출권거래제 할당정책 개편에 따른 발전부문 할당량 변화와 전력시장 영향 분석 = Impact of Allocation Policy Changes in Korea’s ETS on the Power Sector Permit Allocation and Electricity Market

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 한국 배출권거래제의 할당정책 변화가 발전부문과 전력시장에 미치는 영향을 정량적으로 분석한다. 유상할당 비중 및 탄소 가격 시나리오를 설정하여 할당량을 모의 산정한 후, 혼합정수선형계획(MILP) 기반의 최적 발전량 결정 모형을 활용하여 발전량 변화, 배출권 구매 필요량, 비용 부담을 평가한다. 10차 전력수급기본계획을 반영하고 발전기별 세부 기계적 특성과 배출권 열량단가를 고려하여 보다 현실적인 발전량을 도출하였다. 분석 결과, 유상할당 확대와 배출권 가격 상승이 석탄 발전 감소를 유도하지만, 연료비 격차와 전력시장 구조로 인해 LNG로의 연료전환은 제한적일 것으로 나타났다. 발전 부문의 배출권 구매 수요는 지속적으로 증가하는 데, 이는 배출권 가격 상승을 유발해 발전 부문의 비용 부담을 더욱 증대시킬 가능성이 크다. 배출권 할당정책의 개편뿐만 아니라 에너지 전환을 실질적으로 유도할 수 있는 보완 정책이 함께 마련될 필요성이 제기된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study quantitatively analyzes the impact of changes in Korea’s emissions trading scheme allocation policy on the power sector and electricity market. Various carbon price and auction allocation scenarios are considered, and permit allocations for power companies are estimated. We employ a mixed-integer linear programming (MILP)-based optimization model to evaluate changes in generation, permit purchase needs, and cost burdens. The model incorporates the 10th Basic Electricity Supply Plan and considers plant-specific technical characteristics and emissions allowance cost per calorific value to derive more realistic power generation estimates. The results indicate that while increased auctioning and rising carbon prices reduce coal generation, fuel switching to LNG remains limited due to fuel cost differences and market structures in Korea. The demand for emissions allowances in the power sector continues to grow, potentially driving further carbon price increases and exacerbating the cost burdens on the power sector. Our findings indicate that strengthening allocation policies should be accompanied by complementary measures to facilitate a more effective energy transition.